Спектральный анализ в физике конденсированного состояния: Лабораторный практикум, страница 3

Призма, линзы, защитные фотопластинки изготовлены из кварцевого стекла, которое прозрачно в ультрафиолетовой области спектра.

Приборы и принадлежности

Спектрофотометр СФ-16, кюветы с растворами, светофильтры.

Порядок выполнения работы

1.  Подготовка прибора к работе.

1.1.Поставить ручку 14 на передней панели стабилизатора в положение «ВЫКЛ».

1.2.Повернуть ручку 13 против часовой стрелки до упора.

1.3.Установить в рабочее положение фотоэлемент и источник излучения, соответствующий спектральному диапазону измерений.

1.4.Включить тумблером 15 необходимую лампу в цепь стабилизатора.

1.5.Закрыть фотоэлемент, поставив ручку 10 переключателя шторки в положение «закрыто» и установить ширину щели примерно 0,1 мм.

1.6.Включить стабилизатор в сеть. При работе с лампой накаливания поставить ручку 14 в положение «накал» и нажать на кнопку 12. После того как прогреется нить накала лампы и ток стабилизатора установится, ручку 14 поставить в положение «лампа накала».

2.  Измерение коэффициента пропускания светофильтров.

2.1.Включить спектрофотометр как указано в пп. 1.1-1.6.

2.2.Поставить ручку 5 в одно из положений «1», «2», «3», «4», а ручку 6 – в среднее положение.

2.3.Установить на пути потока излучения контрольный образец, перемещая каретку ручкой 8. При абсолютных измерениях контрольным образцом служит воздух, и величина потока, проходящего через свободное окно держателя, принимается равной 100% пропускания.

2.4.Поставить ручку «3» в положение «ВЫКЛ».

2.5.Скомпенсировать темновой ток фотоэлемента ручками грубой 4 и плавной 9 регулировки темнового тока.

2.6.Открыть фотоэлемент, поставив 10 шторки в положение «ОТКР».

2.7.Установить стрелку миллиамперметра на центральный штрих шкалы, вращая ручку 7 механизма ширины щели.

2.8.Установить в рабочее положение измеряемый образец перемещением ручки 8.

2.9.Поставить ручку 3 в положение «1».

2.10.  Выставить стрелку миллиамперметра на центральный штрих шкалы, поворачивая движок отсчетного потенциометра ручкой 2, и снять отсчет D по шкале пропускания.

При измерениях коэффициента пропускания светофильтров необходимо учитывать потери на отражение на обеих поверхностях, т.е.

, где D_λ – коэффициент пропускания светофильтра для данной длины волны, измеренное прибором;

r – коэффициент отражения поверхности светофильтра при нормальном падении лучей монохроматического света.

Величина r определяется по формуле Френеля

, где n– показатель преломления стекла для λ=589,9 нм.

2.11.  Вывести измеряемый образец, ввести контрольный (открытое окно), установить ручку 3 в положение «ВЫКЛ». При этом стрелка миллиамперметра должна оставаться на нуле (если стрелка заметно отклонилась, измерение проверить). Измерение проводится 3-5 раз. За истинный отсчет принимается среднее из 3-5 измерений.

2.12.  Результаты измерений занести в таблицу 1 по нижеприведенной форме.

2.13.  Построить график зависимости D_λ=f(λ).

2.14.  Произвести измерения с другими светофильтрами и растворами.

Таблица 1

№ п/п	λ, нм	Dλ1	Dλ2	Dλ3	Dλср
1
2
3

Контрольные вопросы для допуска к работе

1.  Какие непосредственно измерения будете производить?

2.  Назначение спектрофотометра СФ-16.

3.  Назначение монохроматора.

4.  Устройство спектрофотометра СФ-16.

Контрольные вопросы для защиты работы

1.  Записать и сформулировать законы Бугера-Ламберта.

2.  Дать понятие длины половинного ослабления.

3.  Чем определяется коэффициент поглощения веществ?

4.  Что называется спектрами поглощения?

5.  Записать и объяснить закон Бугера-Ламберта-Бера.

Список литературы

1.  Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. В 3 т. – М.: Наука, 1972. – т.3, 497с.